高中生物DNA是主要遗传物质新人教必修

1、会计学1高中生物高中生物DNA是主要遗传物质新人教必是主要遗传物质新人教必修修第1页/共42页课标领航课标领航1总结总结“DNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质”的探索的探索过程。过程。2分析证明分析证明DNA是主要的遗传物质的实验是主要的遗传物质的实验设计思路。设计思路。3探讨实验技术在证明探讨实验技术在证明DNA是主要的遗传是主要的遗传物质中的作用。物质中的作用。第1页/共42页第2页/共42页【重点】【重点】肺炎双球菌转化实验的原理和过肺炎双球菌转化实验的原理和过程；噬菌体侵染细菌实验的原理和过程。程；噬菌体侵染细菌实验的原理和过程。【难点】【难点】肺炎双球菌转化实验的原理和过肺炎双球菌

2、转化实验的原理和过程。程。第2页/共42页第3页/共42页核心要点突破核心要点突破知能过关演练知能过关演练第第1节节DNA是是主主要要的的遗遗传传物物质质基础自主梳理基础自主梳理第3页/共42页第4页/共42页基础自主梳理基础自主梳理一、对遗传物质的早期推测一、对遗传物质的早期推测1主导观点：蛋白质是生物体的遗传物质。主导观点：蛋白质是生物体的遗传物质。2对对DNA的认识的认识(1)生物大分子生物大分子:由许多脱氧核苷酸聚合而成。由许多脱氧核苷酸聚合而成。(2)基本组成单位基本组成单位脱氧核苷酸脱氧核苷酸化学组成化学组成:磷酸、磷酸、_和碱基三部分。和碱基三部分。种类：种类：4种，由含氮碱基决

3、定。种，由含氮碱基决定。二、肺炎双球菌的转化实验二、肺炎双球菌的转化实验脱氧核糖脱氧核糖第4页/共42页第5页/共42页1肺炎双球菌肺炎双球菌种类种类比较项目比较项目S型细菌型细菌R型细菌型细菌菌落菌落光滑光滑粗糙粗糙菌体菌体有多糖类荚膜有多糖类荚膜无多糖类荚膜无多糖类荚膜毒性毒性有毒性，使小鼠有毒性，使小鼠患败血症死亡患败血症死亡无毒性无毒性2.格里菲思的实验格里菲思的实验(1)实验材料实验材料:S型和型和R型肺炎双球菌、小鼠。型肺炎双球菌、小鼠。(2)实验原理实验原理:S型细菌使小鼠患败血症。型细菌使小鼠患败血症。第5页/共42页第6页/共42页不死亡不死亡死亡死亡死亡死亡第6页/共42页

4、第7页/共42页(4)结论结论:加热杀死的加热杀死的S型细菌中，含有某种促型细菌中，含有某种促成成R型细菌转化为型细菌转化为S型细菌的型细菌的“转化因子转化因子”。3艾弗里的实验艾弗里的实验(1)方法：将方法：将S型细菌的型细菌的DNA和蛋白质、多糖和蛋白质、多糖等物质分开，分别加入到培养等物质分开，分别加入到培养R型细菌的培型细菌的培养基中。养基中。(2)结果：只有加入结果：只有加入_，R型细菌才能转化型细菌才能转化为为S型细菌。型细菌。DNA第7页/共42页第8页/共42页(3)结论：结论：_才是使才是使R型细菌产生稳定遗传型细菌产生稳定遗传变化的物质。变化的物质。三、噬菌体侵染细菌的实验

5、三、噬菌体侵染细菌的实验1实验材料：实验材料：T2噬菌体、噬菌体、_。2实验方法：放射性实验方法：放射性_法。法。3T2噬菌体的特点噬菌体的特点(1)结构：外壳由结构：外壳由_构成，头部内含有构成，头部内含有DNA。(2)生活方式：生活方式：_于大肠杆菌内。于大肠杆菌内。DNA大肠杆菌大肠杆菌同位素标记同位素标记蛋白质蛋白质寄生寄生第8页/共42页第9页/共42页没有没有35S有有32P第9页/共42页第10页/共42页(1)噬菌体侵染细菌时，噬菌体侵染细菌时，_进入细菌细胞进入细菌细胞中，而蛋白质外壳留在外面。中，而蛋白质外壳留在外面。(2)子代噬菌体的各种性状是通过亲代子代噬菌体的各种性状

6、是通过亲代DNA来来遗传的。遗传的。6结论：结论： _是遗传物质。是遗传物质。四、四、RNA也是遗传物质也是遗传物质1组成：烟草花叶病毒由蛋白质和组成：烟草花叶病毒由蛋白质和_ 组组成。成。DNADNARNA第10页/共42页第11页/共42页不感染不感染感染感染RNADNA第11页/共42页第12页/共42页核心要点突破核心要点突破肺炎双球菌的转化实验过程分析肺炎双球菌的转化实验过程分析1体内转化实验体内转化实验(格里菲思的实验格里菲思的实验)第12页/共42页第13页/共42页第13页/共42页第14页/共42页【特别提醒】【特别提醒】由于由于DNA的变性温度较蛋的变性温度较蛋白质高，因此

7、，加热杀死的白质高，因此，加热杀死的S型细菌因蛋白型细菌因蛋白质变性而失活，但质变性而失活，但DNA仍具有活性。仍具有活性。2体外转化实验体外转化实验(艾弗里的实验艾弗里的实验)(1)实验过程及分析实验过程及分析第14页/共42页第15页/共42页只有只有S型细菌的型细菌的DNA能使能使R型细菌发生转化型细菌发生转化。DNA被水解后不能使被水解后不能使R型细菌发生转化。型细菌发生转化。(2)实验结论实验结论S型细菌的型细菌的DNA是是“转化因子转化因子”，即，即DNA是是遗传物质。遗传物质。同时还直接证明蛋白质等其他物质不是遗传同时还直接证明蛋白质等其他物质不是遗传物质。物质。3对两个实验的分

8、析对两个实验的分析第15页/共42页第16页/共42页(1)实验实现了一个完整的科学发现过程，即实验实现了一个完整的科学发现过程，即发现问题发现问题提出假说提出假说实验验证实验验证得出结论得出结论。格里菲思的工作相当于前两步，艾弗里的。格里菲思的工作相当于前两步，艾弗里的工作相当于后两步。工作相当于后两步。(2)体内转化与体外转化实验的关系体内转化与体外转化实验的关系:体内转化体内转化实验说明实验说明S型细菌体内有型细菌体内有“转化因子转化因子”，体外，体外转化实验进一步证明转化实验进一步证明“转化因子转化因子”是是DNA。(3)实验遵循了对照原则，如体内转化实验中实验遵循了对照原则，如体内转

9、化实验中的的与与、与与、与与。第16页/共42页第17页/共42页 (2011年淄博高一检测年淄博高一检测)下图是下图是“肺炎双肺炎双球菌的转化实验球菌的转化实验”的部分研究过程。能充分的部分研究过程。能充分说明说明“DNA是遗传物质，而蛋白质等其他是遗传物质，而蛋白质等其他物质不是遗传物质物质不是遗传物质”的是的是()第17页/共42页第18页/共42页A BC D【思路点拨】【思路点拨】本题主要考查肺炎双球菌的本题主要考查肺炎双球菌的转化实验，解答本题可以从以下三点分析转化实验，解答本题可以从以下三点分析:需要将需要将S型细菌中的型细菌中的DNA、蛋白质、多糖、蛋白质、多糖荚膜等成分分离开

10、，分别与荚膜等成分分离开，分别与R型细菌混合培型细菌混合培养。养。DNA酶能将酶能将DNA水解而使其失活。水解而使其失活。分析结果时，注意实验中的对照原则。分析结果时，注意实验中的对照原则。第18页/共42页第19页/共42页【尝试解答】【尝试解答】D【解析】【解析】此题主要考查对艾弗里肺炎双球菌此题主要考查对艾弗里肺炎双球菌转化实验的理解。为了探究遗传物质的成分，转化实验的理解。为了探究遗传物质的成分，需要先将需要先将S型细菌的各种成分进行分离，然后型细菌的各种成分进行分离，然后分别与分别与R型细菌混合培养，观察转化的结果。型细菌混合培养，观察转化的结果。通过对实验通过对实验的对照分析，可知

11、的对照分析，可知S型细菌型细菌的的DNA起转化作用，而蛋白质和多糖荚膜不起起转化作用，而蛋白质和多糖荚膜不起转化作用，即证明转化作用，即证明DNA是遗传物质而蛋白质和是遗传物质而蛋白质和多糖荚膜等物质不是遗传物质。实验多糖荚膜等物质不是遗传物质。实验充分说充分说明明DNA分子是遗传物质，而不是分子是遗传物质，而不是DNA水解产水解产物起遗传作用。物起遗传作用。第19页/共42页第20页/共42页【互动探究】【互动探究】(1)实验实验中培养得到了中培养得到了R型和型和S型两种细菌型两种细菌,它们的数量是否大致相等？为什么？它们的数量是否大致相等？为什么？(2)题干中的实验能否说明题干中的实验能否

12、说明S型细菌的性状是型细菌的性状是由由DNA控制的？说出理由。控制的？说出理由。【提示】【提示】(1)否。否。R型细菌数量多于型细菌数量多于S型细型细菌数量，因为发生转化的菌数量，因为发生转化的R型细菌较少。型细菌较少。(2)能。只有加入能。只有加入S型细菌型细菌DNA的培养基中，的培养基中，R型细菌才能发生转化，表现出型细菌才能发生转化，表现出S型细菌的型细菌的性状，说明性状，说明S型细菌的型细菌的DNA控制其性状。控制其性状。第20页/共42页第21页/共42页噬菌体侵染细菌的实验分析噬菌体侵染细菌的实验分析1实验过程及结论实验过程及结论第21页/共42页第22页/共42页2.噬菌体侵染细

13、菌的过程噬菌体侵染细菌的过程3.上清液和沉淀物中都有放射性的原因分析上清液和沉淀物中都有放射性的原因分析(1)用用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，上清标记的噬菌体侵染大肠杆菌，上清液中有少量放射性的原因：液中有少量放射性的原因：第22页/共42页第23页/共42页保温时间过短，部分噬菌体没有侵染到大保温时间过短，部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内，经离心后分布于上清液中，肠杆菌细胞内，经离心后分布于上清液中，使上清液出现放射性。使上清液出现放射性。保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代，经离心后分布于上清液中，也后释放子代，经离心后分布于上清液中，也

14、会使上清液的放射性含量升高。会使上清液的放射性含量升高。第23页/共42页第24页/共42页(2)用用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，沉淀标记的噬菌体侵染大肠杆菌，沉淀物中也有少量放射性的原因：由于搅拌不充物中也有少量放射性的原因：由于搅拌不充分，有少量分，有少量35S的噬菌体蛋白质外壳吸附在细的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中，使沉淀物菌表面，随细菌离心到沉淀物中，使沉淀物中出现少量的放射性。中出现少量的放射性。第24页/共42页第25页/共42页 (2010年高考上海卷年高考上海卷)若若1个个35S标记的标记的大肠杆菌被大肠杆菌被1个个32P标记的噬菌体侵染，裂解标记的

15、噬菌体侵染，裂解后释放的所有噬菌体后释放的所有噬菌体()A一定有一定有35S，可能有，可能有32PB只有只有35SC一定有一定有32P，可能有，可能有35S D只有只有32P【尝试解答】【尝试解答】A第25页/共42页第26页/共42页【解析解析】被被32P标记的噬菌体侵入大肠杆标记的噬菌体侵入大肠杆菌后，利用大肠杆菌中脱氧核苷酸来复制菌后，利用大肠杆菌中脱氧核苷酸来复制形成子代噬菌体的形成子代噬菌体的DNA，根据半保留复制，根据半保留复制原则，新合成的全部原则，新合成的全部DNA分子中将有两个分子中将有两个DNA分子含有被分子含有被32P标记的母链，而新合成标记的母链，而新合成的蛋白质全部由

16、大肠杆菌中被的蛋白质全部由大肠杆菌中被35S标记的氨标记的氨基酸合成，因此一定含有基酸合成，因此一定含有35S。第26页/共42页第27页/共42页【探规寻律】【探规寻律】关于噬菌体侵染细菌实验中关于噬菌体侵染细菌实验中放射性元素的去向问题放射性元素的去向问题若用若用32P和和35S标记病毒而宿主细胞未被标标记病毒而宿主细胞未被标记，相当于间接地将核酸和蛋白质分开，只记，相当于间接地将核酸和蛋白质分开，只在子代病毒的核酸中有在子代病毒的核酸中有32P标记。标记。若用若用32P和和35S标记宿主细胞而病毒未被标标记宿主细胞而病毒未被标记，则在子代病毒的核酸和蛋白质外壳中均记，则在子代病毒的核酸和

17、蛋白质外壳中均有标记元素。有标记元素。第27页/共42页第28页/共42页若用若用C、H、O、N等标记病毒而宿主细胞等标记病毒而宿主细胞未被标记，则只在子代病毒的核酸中有标记未被标记，则只在子代病毒的核酸中有标记元素。元素。若用若用C、H、O、N等标记宿主细胞而病毒等标记宿主细胞而病毒未被标记，则在子代病毒的核酸和蛋白质外未被标记，则在子代病毒的核酸和蛋白质外壳中均可找到标记元素。壳中均可找到标记元素。第28页/共42页第29页/共42页跟踪训练跟踪训练为研究噬菌体侵染细菌的详细过为研究噬菌体侵染细菌的详细过程，你认为同位素标记的方案应为程，你认为同位素标记的方案应为()A用用14C和和3H培

18、养噬菌体，再去侵染细菌培养噬菌体，再去侵染细菌B用用18O或或32P培养噬菌体，再去侵染细菌培养噬菌体，再去侵染细菌C将一组噬菌体用将一组噬菌体用32P和和35S标记标记D一组用一组用32P标记标记DNA，另一组用，另一组用35S标记标记蛋白质外壳蛋白质外壳第29页/共42页第30页/共42页解析：解析：选选D。S是蛋白质特有的元素，是蛋白质特有的元素，P是是DNA的特有元素，而的特有元素，而C、H、O是它们共有是它们共有的元素，不能区分的元素，不能区分DNA和蛋白质。和蛋白质。第30页/共42页第31页/共42页生物体内核酸的种类及遗传物质生物体内核酸的种类及遗传物质的判别的判别第31页/共

19、42页第32页/共42页 关于遗传物质的叙述，正确的是关于遗传物质的叙述，正确的是()A遗传物质是染色体的组成成分，但不是遗传物质是染色体的组成成分，但不是染色质的组成成分染色质的组成成分B没有没有DNA的生物，也就没有遗传物质的生物，也就没有遗传物质C原核生物的遗传物质是原核生物的遗传物质是RNAD凡有细胞结构的生物，其遗传物质都是凡有细胞结构的生物，其遗传物质都是DNA第32页/共42页第33页/共42页【思路点拨】【思路点拨】本题主要考查有关遗传物质本题主要考查有关遗传物质的内容。作为遗传物质，不同的生物遗传物的内容。作为遗传物质，不同的生物遗传物质是不同的，存在的部位也不同。质是不同的

20、，存在的部位也不同。【尝试解答】【尝试解答】D第33页/共42页第34页/共42页【解析】【解析】解答本题的具体分析如下：解答本题的具体分析如下：选项选项内容分析内容分析结论结论A项项染色体与染色质是同一种物质，它们是染色体与染色质是同一种物质，它们是细胞分裂不同时期的两种形态，其组成细胞分裂不同时期的两种形态，其组成成分主要是蛋白质和成分主要是蛋白质和DNA不正不正确确B项项只要是生物，都有自己的遗传物质，有只要是生物，都有自己的遗传物质，有的生物的遗传物质是的生物的遗传物质是DNA，有的则是，有的则是RNA不正不正确确C项项原核生物的遗传物质是原核生物的遗传物质是DNA，而不是，而不是RN

21、A不正不正确确D项项在有细胞结构的生物体内，既有在有细胞结构的生物体内，既有DNA，又有又有RNA，但只以，但只以DNA作为遗传物质作为遗传物质正确正确第34页/共42页第35页/共42页【互动探究】【互动探究】(1)大肠杆菌和酵母菌的主要遗传物质是大肠杆菌和酵母菌的主要遗传物质是RNA,对吗？对吗？(2)病毒的遗传物质是什么？病毒的遗传物质是什么？【提示】【提示】(1)不对。是不对。是DNA。(2)DNA或或RNA。第35页/共42页第36页/共42页课标领航课标领航1总结总结“DNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质”的探索的探索过程。过程。2分析证明分析证明DNA是主要的遗传物质的实验是主要的遗传物质的实验设计思路。设计思路。3探讨实验技术在证明探讨实验技术在证明DNA是主要的遗传是主要的遗传物质中的作用。物质中的作用。第36页/共42页第37页/共42页【重点】【重点】肺炎双球菌转化实验的原理和过肺炎双球菌转化实验的原理和过程；噬菌体侵染细菌实验的原理和过程。程；噬菌体侵染细菌实验的原理和过程。【难点】【难点】肺炎双球菌转化实验的原理和过肺炎双球菌转化实验的原理和过程。程。第37页/共42页第3